申请/专利权人：中国人民解放军海军航空大学

申请日：2021-06-30

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN113468242B

主分类号：G06F16/2458

分类号：G06F16/2458;G06F16/29;G06F18/22;G06F18/25;G06Q50/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.10.26#实质审查的生效;2021.10.01#公开

摘要：本发明涉及一种基于多维次序匹配的多节点航迹快速关联方法及系统，方法包括：建立混合航迹序列，确定所述混合航迹序列的融合状态向量；根据所述混合航迹序列的融合状态向量，对所述混合航迹序列进行逐点递推，得到所述混合航迹序列的离散度向量；根据所述混合航迹序列的离散度向量建立离散度匹配矩阵；根据所述离散度匹配矩阵建立次序匹配矩阵；根据所述次序匹配矩阵对所有航迹进行多维次序匹配，得到全局航迹的关联结果。相比传统航迹关联方法，本发明在不损失正确关联率的基础上，明显减少了运算量，提升了航迹的关联速度。

主权项：1.一种基于多维次序匹配的多节点航迹快速关联方法，其特征在于，包括：建立混合航迹序列，确定所述混合航迹序列的融合状态向量；根据所述混合航迹序列的融合状态向量，对所述混合航迹序列进行逐点递推，得到所述混合航迹序列的离散度向量；根据所述混合航迹序列的离散度向量建立离散度匹配矩阵；根据所述离散度匹配矩阵建立次序匹配矩阵；根据所述次序匹配矩阵对所有航迹进行多维次序匹配，得到全局航迹的关联结果；所述建立混合航迹序列，确定所述混合航迹序列的融合状态向量，具体包括：假设共有n个节点对目标空域进行监测，各个节点异地配置，坐标分别为xi,yi,i＝1,2,…,n，各个节点独立观测目标空域内的飞行目标，得到的航迹集合记为： 其中，G1，G2，…，Gn表示n个不同节点分别对应的轨迹集合，表示节点n观测的飞行目标的第m条航迹的航迹状态向量，m表示航迹总数；对于单条航迹，其在不同节点下的航迹状态向量由该节点的各个量测值组成，即： 其中，n表示节点；i，j，m分别表示同一目标在不同节点中对应的不同的航迹；ri，rj，rk分别表示第i条航迹、第j条航迹和第m条航迹对应的航迹状态向量中的元素个数；表示节点n对飞行目标的第m条航迹的观测过程中航迹状态向量中的第rk个元素产生的量测值；T表示转置；采用两两航迹组合的关联判定方式，将来自不同节点的两条航迹进行融合，得到所述混合航迹序列的融合状态向量；假设当前对来自节点μ的第i条航迹及节点v的第j号航迹进行关联判定，则所述混合航迹序列的融合状态向量为： 其中，表示节点μ的第i条航迹以及节点v的第j号航迹进行融合得到的混合航迹序列的融合状态向量；ξ,c的值由不同航迹点的上报时刻决定，若当前时刻融合中心接收到的是节点μ对第i条航迹的量测值，此时ξ取值为μ，c取值为i；ri，rj分别表示第i条航迹和第j条航迹对应的航迹状态向量中的元素个数；所述混合航迹序列的融合状态向量的维度是原来两个航迹状态向量的维度之和，其中，c∈{i,j}，ξ∈{μ,ν}；所述根据所述混合航迹序列的融合状态向量，对所述混合航迹序列进行逐点递推，得到所述混合航迹序列的离散度向量，具体包括：计算混合航迹序列坐标的均值及方差： 其中，k表示所述混合航迹序列的融合状态向量中前k个元素，Ak表示所述混合航迹序列的融合状态向量中前k个元素的坐标均值，表示所述混合航迹序列的融合状态向量中前k个元素的坐标方差，表示所述混合航迹序列的融合状态向量中第r个元素；则所述混合航迹序列的离散度Vk为： 利用上述均值及方差的递推公式对离散度Vk公式进行转化，得到混合航迹序列离散度的递推运算公式： 其中，Ak-1表示所述混合航迹序列的融合状态向量中前k-1个元素的坐标均值，表示所述混合航迹序列的融合状态向量中前k-1个元素的坐标方差，表示所述混合航迹序列的融合状态向量中第k个元素；对所述混合航迹序列的融合状态向量中的全部元素进行逐点递推，得到递推至每一个元素的离散度，将递推后得到的所有离散度结合，得到所述混合航迹序列的离散度向量集合：V＝[V1,V2,…,Vri+rj]T其中，V表示所述混合航迹序列的离散度向量集合；V1、V2、Vri+rj分别表示所述混合航迹序列的融合状态向量中的各个元素对应的离散度向量；ri，rj分别表示第i条航迹和第j条航迹对应的航迹状态向量中的元素个数，T表示转置；所述根据所述混合航迹序列的离散度向量建立离散度匹配矩阵，具体包括：将任意一个节点的任意一条航迹作为参考航迹，利用所述参考航迹与所述节点的其他各条航迹进行两两融合，得到所述混合航迹序列的融合状态向量；采用所述逐点递推的方法计算所述混合航迹序列的离散度向量；对所述离散度向量进行组合，得到所述离散度匹配矩阵；所述离散度匹配矩阵的纵向量为各个所述混合航迹序列的离散度向量，横向量为各个所述混合航迹序列经过相同次数递推后的离散度；所述根据所述离散度匹配矩阵建立次序匹配矩阵，具体包括：从所述离散度匹配矩阵中任意选取一非零横向量，并按照从大到小的顺序对所述离散度匹配矩阵的所有元素进行排序，得到单节点所有航迹的离散度排序结果其中，表示节点n的第j条航迹经过排序后在本节点所有航迹中的离散度次序，表示节点n的第m条航迹经过排序后在本节点所有航迹中的离散度次序；j和m分别表示节点n的第j条航迹和第m条航迹，m表示航迹总数，j≤m；对所有节点的所述离散度匹配矩阵选取相同维度的横向量，并按照从大到小的顺序分别对各个所述离散度匹配矩阵中的所有元素进行排序，得到所有航迹相对所述参考航迹的离散度的次序匹配矩阵，所述次序匹配矩阵表示为： 其中，ζ表示次序匹配矩阵，表示节点n的第m条航迹经过排序后在本节点所有航迹中的离散度次序；所述根据所述次序匹配矩阵对所有航迹进行多维次序匹配，得到全局航迹的关联结果，具体包括：将某一个次序匹配矩阵中不同节点中经过排序后次序相同的航迹作为来自同一目标的同源航迹，遍历所有航迹，得到一组单一次序匹配矩阵对应的粗关联结果；将其他的所述次序匹配矩阵中不同节点中经过排序后次序相同的航迹作为来自同一目标的同源航迹，遍历所有航迹，得到多组所述次序匹配矩阵对应的粗关联结果；将所述单一次序匹配矩阵对应的粗关联结果和其他所述次序匹配矩阵对应的粗关联结果结合，得到所述全局航迹的关联结果。

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权利要求：

百度查询： 中国人民解放军海军航空大学 一种基于多维次序匹配的多节点航迹快速关联方法及系统

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